第50讲 溶液中“粒子”浓度关系(课件PPT)-【正禾一本通】2025年高考化学高三一轮总复习高效讲义(鲁科版2019 双选版)
2024-11-05
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教辅
内容正文:
第50讲 溶液中“粒子”浓度关系
第七章 物质在水溶液中的行为
课程标准
1.理解电解质溶液中的电离平衡和水解平衡。
2.掌握溶液中各组分之间的守恒关系与大小比较。
1.熟悉两大理论,构建思维基点
(1)电离平衡
①电离过程是微弱的,如H2CO3溶液中:
c(H2CO3)>c(HCO )>c(CO )(多元弱酸分步电离逐级减弱)。
②多元弱酸的电离是分步进行的,其主要是第一步电离(第一步电离程度远大于第二步电离)。如在H2S溶液中H2S、HS-、S2-、H+的浓度大小关系是c(H2S)>c(H+)>c(HS-)>c(S2-)。
要点梳理
(2)水解平衡
①水解过程是微弱的。如Na2CO3溶液中:
2.抓住3种守恒,建立粒子浓度的定量关系
(1)电荷守恒——注重溶液呈电中性
溶液中所有阳离子所带的正电荷总数等于所有阴离子所带的负电荷总数。
(2)元素质量守恒——注重溶液中某元素的原子守恒
在电解质溶液中,粒子可能发生变化,但变化前后其中某种元素的原子个数守恒。
(3)质子守恒——注重分子或离子得失H+数目不变
在电解质溶液中,由于电离、水解等过程的发生,往往存在质子(H+)的得失,但得到的质子数等于失去的质子数。
如Na2S水溶液中的质子转移情况图示如下:
由图可得Na2S水溶液中质子守恒式可表示为:
c(H3O+)+2c(H2S)+c(HS-)=c(OH-)或c(H+)+2c(H2S)+c(HS-)=
c(OH-)。质子守恒的关系式也可以由电荷守恒式与元素质量守恒式推导得到。
(2021·天津卷)常温下,下列有关电解质溶液的叙述正确的是
典题1
√
典题引领
(2022·辽宁卷)甘氨酸(NH2CH2COOH)是人体必需氨基酸之一,在25 ℃时,NH CH2COOH、NH CH2COO-和NH2CH2COO-的分布分数
典题2
√
NH2CH2COOH中存在—NH2和—COOH,所以溶液既
有酸性又有碱性,故A正确;氨基具有碱性,在酸性较
强时会结合氢离子,羧基具有酸性,在碱性较强时与氢
(2023·湖南卷,12改编)常温下,用浓度为0.020 0 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定浓度均为0.020 0 mol·L-1的HCl和CH3COOH的混合溶液,滴定过程中溶液的pH随η[η= ]的变化曲线如图所示。
(1)Ka(CH3COOH)=_________。
典题3
10-4.76
NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时CH3COOH反应掉一半,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。
(1)由分析可知,a点时溶质成分为NaCl和CH3COOH,c(CH3COOH)=0.010 0 mol/L,c(H+)=10-3.38mol/L,Ka(CH3COOH)=
≈ =10-4.76。
(2)点a溶液中,c(Na+)、c(Cl-)、c(CH3COOH)、c(CH3COO-)四种粒子浓度关系___________________________________________。
c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)
NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时CH3COOH反应掉一半,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。
(2)a点溶液为等浓度的NaCl和CH3COOH混合溶液,存在元素质量守恒关系c(Na+)=c(Cl-)=c(CH3COOH)+c(CH3COO-)。
(3)点b溶液中,c(CH3COOH)__c(CH3COO-)(填“>”、“=”或“<”)。
<
NaOH溶液和HCl、CH3COOH混酸反应时,先与强酸反应,然后再与弱酸反应,由滴定曲线可知,a点时NaOH溶液和HCl恰好完全反应生成NaCl和水,CH3COOH未发生反应,溶质成分为NaCl和CH3COOH;b点时CH3COOH反应掉一半,溶质成分为NaCl、CH3COOH和 CH3COONa;c点时NaOH溶液与CH3COOH恰好完全反应,溶质成分为NaCl、CH3COONa;d点时NaOH过量,溶质成分为NaCl、CH3COONa和NaOH。
(3)点b溶液中含有NaCl及等浓度的CH3COOH和 CH3COONa,由于pH<7,溶液显酸性,说明CH3COOH的电离程度大于CH3COO-的水解程度,则c(CH3COOH)<c(CH3COO-)。
考向探究
考向一 粒子种类的判断
1.指出下列溶液中含有的所有粒子。
(1)NaHCO3溶液中:_________________________________________。
(2)Na2CO3溶液中: __________________________________________。
(3)NaHCO3和Na2CO3的混合溶液中:___________________________。
(4)向NaOH溶液中通入CO2气体(任意量):_______________________。
考向二 单一溶液中离子浓度的关系
2.常温下,0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液。
(1)粒子种类:______________________________________。
(2)离子浓度大小关系:____________________________。
(3)元素质量守恒式:_____________________________。
3.常温下,比较0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中各种离子浓度关系。
(1)大小关系:________________________________________。
(2)元素质量守恒式:_______________________________________。
(3)电荷守恒式:___________________________________________。
(4)质子守恒式:____________________________________。
4.常温下,比较0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液中各种离子浓度关系。
(1)大小关系:_______________________________________。
(2)元素质量守恒式:_______________________________________。
(3)电荷守恒式:____________________________________________。
(4)质子守恒式:_____________________________________。
归纳总结
1.质子守恒式可以由电荷守恒式和元素质量守恒式推导出来
以KHS溶液为例,电荷守恒式为①c(K+)+c(H+)=c(OH-)+c(HS-)+2c(S2-),元素质量守恒式为②c(K+)=c(HS-)+c(S2-)+c(H2S),由①-②得质子守恒式c(OH-)+c(S2-)=c(H2S)+c(H+)。
2.规避等量关系中的2个易错点
(1)电荷守恒式中不只是各离子浓度的简单相加。如2c(CO )的化学计量数2代表一个CO 带2个负电荷,不可漏掉。
(2)元素质量守恒式中,离子浓度系数不能漏写或颠倒。如Na2S溶液中的元素质量守恒式中,“2”表示c(Na+)是溶液中各种硫元素存在形式的硫原子总浓度的2倍。
考向三 混合溶液(缓冲液)中粒子浓度大小比较
5.含物质的量相同的CH3COOH和CH3COONa混合溶液中:
(1)写出所有电离、水解离子方程式:________________________________
________________________________________________________________________________________。
CH3COONa===CH3COO-+Na+、
CH3COOH CH3COO-+H+、H2O H++OH-、CH3COO-+H2O
CH3COOH+OH-
(2)粒子浓度由大到小顺序为________________________________________
__________。
(3)电荷守恒式为_______________________________________。
(4)元素质量守恒式为_______________________________________。
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>
c(OH-)
c(Na+)+c(H+)=c(CH3COO-)+c(OH-)
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⥫⥬
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考向四 酸、碱中和型粒子浓度大小比较
6.比较下列几种溶液混合后各离子浓度的大小。
(1)CH3COOH和NaOH等浓度等体积混合,离子浓度由大到小的顺序为____________________________________。
(2)NaOH和CH3COOH等浓度按1∶2体积比混合后pH<7,离子浓度由大到小的顺序为____________________________________。
(3)pH=2的CH3COOH与pH=12的NaOH等体积混合,其离子浓度由大到小的顺序为____________________________________。
c(Na+)>c(CH3COO-)>c(OH-)>c(H+)
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-)
模型构建
酸、碱中和型粒子浓度大小比较的思维模型
考向五 盐与酸(碱)混合型
7.用物质的量都是0.1 mol的CH3COOH和CH3COONa配成1 L混合溶液,已知其中c(CH3COO-)>c(Na+),对该溶液的下列判断正确的是
A.c(H+)>c(OH-)
B.c(CH3COO-)=0.1 mol·L-1
C.c(CH3COOH)>c(CH3COO-)
D.c(CH3COO-)+c(OH-)=0.1 mol·L-1
电荷守恒式为c(CH3COO-)+c(OH-)=c(Na+)+c(H+),因c(CH3COO-)
>c(Na+),则c(H+)>c(OH-);元素质量守恒式为c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol·L-1,因c(CH3COO-)>c(Na+)=0.1 mol·L-1,
则c(CH3COO-)>c(CH3COOH)。
√
归纳总结
盐与酸(碱)混合型粒子浓度大小比较的思维模型
首先考虑是否反应,若不反应,分析盐的水解程度和酸(碱)的电离程度的大小;若能反应,则按反应后混合组成综合考虑水解和电离两种因素。
考向六 不同溶液中同一离子浓度的大小比较
8.25 ℃时,相同物质的量浓度的下列溶液中:
①NH4Cl、②CH3COONH4、③NH4HSO4、④(NH4)2SO4、
⑤(NH4)2Fe(SO4)2,c(NH )由大到小的顺序为 __________________。
⑤>④>③>①>②
归纳总结
选好参照物,分组比较各个击破
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√
1.硫酸铵溶液中离子浓度关系不正确的是
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2.在10 mL 0.1 mol·L-1 NaOH溶液中加入同体积、同浓度的HAc溶液,反应后溶液中各微粒的浓度关系错误的是
A.c(Na+)>c(Ac-)>c(H+)>c(OH-)
B.c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>c(H+)
C.c(Na+)=c(Ac-)+c(HAc)
D.c(Na+)+c(H+)=c(Ac-)+c(OH-)
√
由题意知二者恰好完全反应,生成NaAc,等同于单一盐溶液,由于Ac-发生水解,Ac-+H2O⥫⥬HAc+OH-,故有c(Na+)>c(Ac-)>c(OH-)>
c(H+),A错误,B正确;由元素质量守恒知C正确,由电荷守恒知D
正确。
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3.常温下20 mL 0.2 mol/L氨水与20 mL 0.1 mol/L HCl溶液混合,下列有关混合溶液中微粒浓度关系的判断错误的是
A.c(OH-)=c(NH )+c(NH3·H2O)
B.c(NH3·H2O)+c(NH )=2c(Cl-)
C.c(NH )+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-)
D.c(NH )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH-)>c(H+)
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常温下20 mL 0.2 mol·L-1氨水与20 mL 0.1 mol·L-1 HCl溶液混合反应后,其NH4Cl与氨水浓度相同,由电荷守恒和元素质量守恒可得:c(OH-)=c(Cl-)+c(H+)-c(NH3·H2O),A错误;依据元素质量守恒:c(NH3·H2O)+c(NH )=2c(Cl-),B正确;依据电荷守恒:c(NH )+
c(H+)=c(OH-)+c(Cl-),C正确;因氨水的电离大于NH 的水解,溶液呈碱性,所以c(NH )>c(Cl-)>c(NH3·H2O)>c(OH- )>c(H+),D
正确。
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4.(2023·河北开滦统考)氰化氢(HCN)可应用于电镀业(镀铜、镀金、镀
银)、采矿业等。常温下,浓度均为0.01 mol·L-1的HCN和NaCN的混合溶液的pH≈8,下列说法正确的是
A.常温下,Ka(HCN)≈10-8
B.该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度
C.该混合溶液中c(HCN)<c(CN-)
D.该混合溶液中c(CN-)+c(HCN)=c(Na+)
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若浓度均为0.01 mol·L-1的HCN和NaCN等体积混合,Ka= ,但是c(HCN)≠c(CN-),Ka无法计算,A错误;混合溶液显碱性,说明CN-水解程度大于HCN电离程度,水解促进水的电离,所以该混合溶液中水的电离程度大于纯水中水的电离程度,该混合溶液中c(CN-)<c(HCN),B正确、C错误;根据元素质量守恒可知,该混合溶液中c(CN-)+c(HCN)
=2c(Na+),D错误。
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5.等物质的量浓度、等体积的下列溶液中:①H2CO3、②Na2CO3、③NaHCO3、④NH4HCO3、⑤(NH4)2CO3,下列关系或者说法不正确的是
A.③④⑤既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应
B.将溶液蒸干灼烧只有②能得到对应的固体物质
C.c(HCO )的大小关系为④>③>②>⑤>①
D.c(CO )的大小关系为②>⑤>③>④>①
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6.室温下,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15。 不考虑溶液混合引起的体积变化和H2S的挥发,室温时下列指定溶液中微粒物质的量浓度关系正确的是
A.0.1 mol/L NaHS溶液:c(Na+)>c(HS-)>c(S2-)>c(H2S)
B.0.1 mol/L Na2S溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HS-)+ c(H2S)
C.0.2 mol/L NaHS溶液和0.1 mol/L NaOH溶液等体积混合:c(HS-)+3c(H2S)>c(S2-)
D.向0.1 mol/L NaOH溶液中通入H2S至溶液呈中性:c(Na+)=c(HS-)+c(S2-)
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根据Ka1可知HS-的水解平衡常数约为7.7×10-8>Ka2,故HS-的电离程度小于其水解程度,溶液中c(H2S)>c(S2-),A错误;根据溶液中的质子守恒式,c(H2S)的系数应为2,B错误;根据溶液中的溶质为等浓度的NaHS和Na2S,溶液中的电荷守恒式为c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
c(HS-)+2c(S2-),元素质量守恒式为2c(Na+)=3[c(HS-)+c(S2-)+c(H2S)],两种盐水解呈碱性,则c(OH-)>c(H+),将两式约去c(Na+)后可知C正确;根据溶液中的电荷守恒式c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+
c(HS-)+2c(S2-)可知,当溶液呈中性即c(H+)=c(OH-)时,c(Na+)=
c(HS-)+2c(S2-),D错误。
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7.25 ℃时,下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是
A.物质的量浓度相等的①NH4Cl ②(NH4)2SO4
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8.含SO2的烟气会形成酸雨,工业上常利用Na2SO3溶液作为吸收液脱除烟气中的SO2,随着SO2的吸收,吸收液的pH不断变化。下列粒子浓度关
系一定正确的是
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9.一种捕集烟气中CO2的过程如图所示。室温下以0.1 mol·L-1 KOH溶液吸收CO2,若通入CO2所引起的溶液体积变化和H2O挥发可忽略,溶液中
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10.(2023·连云港第二次调研)室温下,通过下列实验探究Na2SO3、NaHSO3溶
液的性质。
实验 实验操作和现象
1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,测得pH约为10
2 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量SO2,测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
4 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2,无明显现象
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1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,测得pH约为10
2 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量SO2,测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
4 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2,无明显现象
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1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,测得pH约为10
2 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量SO2,测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
4 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2,无明显现象
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1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液的pH,测得pH约为10
2 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量SO2,测得溶液pH约为8
3 用pH试纸测定0.1 mol·L-1 NaHSO3溶液的pH,测得pH约为5
4 向0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量Cl2,无明显现象
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11.常温下,将某一元酸HA的溶液和KOH溶液等体积混合(忽略体积变
化),两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如表所示。
下列判断不正确的是
A.实验①反应后的溶液中:c(K+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)
B.实验①反应后的溶液中:c(OH-)=c(K+)-c(A-)= mol·L-1
C.实验②反应后的溶液中:c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1
D.实验②反应后的溶液中:c(K+)=c(A-)>c(OH-)=c(H+)
实验编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶液的pH
c(HA) c(KOH)
① 0.1 0.1 9
② x 0.2 7
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实验①二者等浓度等体积混合恰好完全反应生成KA,反应后溶液的pH=9,即溶液显碱性,说明HA为弱酸,A-水解,A项正确;实验①反应后的溶液中,由电荷守恒式知c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-)知,c(K+)-c(A-)=c(OH-)-c(H+),B项错误;因为HA为弱酸,如果与等体积等浓度的KOH溶液混合,溶液显碱性,若溶液显中性,则在两溶液体积相等的条件下,HA溶液的浓度应大于0.2 mol·L-1,
实验编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶液的pH
c(HA) c(KOH)
① 0.1 0.1 9
② x 0.2 7
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所以实验②反应后的溶液中,c(A-)+c(HA)>0.1 mol·L-1,C项正确;实验②反应后溶液显中性,根据电荷守恒得c(H+)+c(K+)=c(A-)+c(OH-),且c(H+)=c(OH-),则c(K+)=c(A-),即c(K+)=c(A-)>c(H+)=c(OH-),D项正确。
实验编号 起始浓度/(mol·L-1) 反应后溶液的pH
c(HA) c(KOH)
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12.(12分)某二元酸(化学式用H2B表示)在水中的电离方程式是H2B===H++HB-;HB- ⥫⥬ H++B2-。回答下列问题。
(1)Na2B溶液显______(填“酸性”、“中性”或“碱性”),理由是______
_________________ (用离子方程式表示)。
碱性
H2O⥫⥬ HB-+OH-
B2-+
由H2B===H++HB-(完全电离),HB-⥫⥬ H++B2-(部分电离),知Na2B溶液中B2-会发生水解反应:B2-+H2O⥫⥬ HB-+OH-,故Na2B溶液显碱性。
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(2)在0.1 mol·L-1的Na2B溶液中,下列粒子浓度关系式正确的是_____ (填字母)。
A.c(B2-)+c(HB-)+c(H2B)=0.1 mol·L-1
B.c(Na+)+c(OH-)=c(H+)+c(HB-)
C.c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HB-)+2c(B2-)
D.c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)
在Na2B溶液中存在:Na2B===2Na++B2-,B2-+H2O HB-+OH-,H2O H++OH-。由电荷守恒知,c(Na+)+c(H+)=2c(B2-)+c(OH-)+c(HB-),C正确;由元素质量守恒知,c(Na+)=2c(B2-)+2c(HB-)=
0.2 mol·L-1,D正确;在Na2B溶液中不存在H2B,A错误;由元素质量
守恒和电荷守恒知,B错误。
CD
⥫⥬
⥫⥬
2
1
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(3)已知0.1 mol·L-1 NaHB溶液的pH=2,0.1 mol·L-1 NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是________________________________________。
在NaHB溶液中,NaHB===Na++HB-,HB-⥫⥬ H++B2-,H2O ⥫⥬
H++OH-。溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)。
c(Na+)>c(HB-)>c(H+)>c(B2-)>c(OH-)
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13.(15分)比较下列几组溶液中指定离子浓度的大小。
(1)浓度均为0.1 mol·L-1的①H2S、②NaHS、③Na2S、④H2S和NaHS混合液,溶液pH从大到小的顺序是______________ (填序号,下同)。
(2)相同浓度的下列溶液中:①CH3COONH4、②CH3COONa、
③CH3COOH中,c(CH3COO-)由大到小的顺序是____________。
(3)c(NH )相等的①(NH4)2SO4溶液、②NH4HSO4溶液、③(NH4)2CO3溶
液、④NH4Cl溶液,其物质的量浓度由大到小的顺序为______________。
③>②>④>①
②>①>③
④>②>③>①
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14.(18分)(1)常温下由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液。
若其pH=7,则该溶液中c(NH )____c(Cl-)(填“>”、“<”或“=”,下同)。
若pH>7,则该溶液中c(NH )____c(Cl-)。
=
>
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(2)0.1 mol/L的NaHSO3溶液中各离子浓度关系为c(Na+)+c(H+)=_______
_____________________,c(HSO )+c(SO )+c(H2SO3)=__________(计算出具体数据)。
c(HSO)
0.1 mol/L
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c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
②多元弱酸酸根离子的水解是分步进行的,其主要是第一步水解,如在Na2CO3溶液中:CO、HCO、H2CO3的浓度大小关系应是c(CO)>c(HCO)>c(H2CO3)。
A.在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO)
B.在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+c(C2O)
C.在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中c(H2CO3)+c(HCO)=0.1 mol·L-1
D.氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液中c(Cl-)>c(NH)>
c(OH-)>c(H+)
由于磷酸为多元酸,第一步电离大于第二步电离大于第三步电离,所以在0.1 mol·L-1 H3PO4溶液中,离子浓度大小为c(H3PO4)>c(H2PO)>c(HPO)>c(PO),故A正确;在0.1 mol·L-1 Na2C2O4溶液中,根据电荷守恒得到c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HC2O)+2c(C2O),故B错误;在0.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中,根据元素质量守恒得到c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)=0.1 mol·L-1,故C错误;氨水和NH4Cl溶液混合,形成pH=9的溶液,则c(OH-)>c(H+),根据电荷守恒c(Cl-)+
c(OH-)=c(NH)+c(H+),则c(Cl-)<c(NH),故D错误。
[如δ(A2-)=]与溶液pH关系如图。下列说法错误的是
A.甘氨酸具有两性
B.曲线c代表NH2CH2COO-
C.NHCH2COO-+H2ONHCH2COOH+OH-的平衡常数K=
10-11.65
D.c2(NHCH2COO-)<c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO-)
氧根离子反应,故曲线a表示NHCH2COOH的分布分数随溶液pH的变化,曲线b表示NHCH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,曲线c表示NH2CH2COO-的分布分数随溶液pH的变化,故B正确;NHCH2COO-+H2ONHCH2COOH+OH-的平衡常数K=,25 ℃时,根据a、b曲线交点坐标(2.35,0.50)可知,pH=2.35时,c(NHCH2COO-)=c(NHCH2COOH),则K=
c(OH-)==10-11.65,故C正确;
由C项分析可知,=,根据b、c曲线交点坐标(9.78,0.50)分析可得电离平衡NHCH2COO-NH2CH2COO-+H+的电离常数为K1=10-9.78,==,则×=×=<1,即c2(NHCH2COO-)>c(NHCH2COOH)·c(NH2CH2COO-),故D错误。
答案:(1)~(4)含有的粒子种类相同:均含有Na+、CO、HCO、OH-、H+和H2CO3、H2O
Cl-、NH、H+、OH-、NH3·H2O、H2O
c(Cl-)>c(NH)>c(H+)>c(OH-)
c(Cl-)=c(NH)+c(NH3·H2O)
c(OH-)+c(CO)=c(H2CO3)+c(H+)
c(Na+)>c(HCO)>c(OH-)>c(H+)>c(CO)
NaHCO3===Na++HCO(完全电离),
HCO+H2OH2CO3+OH-(主要),
HCOH++CO(次要),
H2OH++OH-(极微弱)。
c(Na+)=c(HCO)+c(CO)+c(H2CO3)
c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+2c(CO)+c(OH-)
c(Na+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)]
c(Na+)+c(H+)=c(HCO)+c(OH-)+2c(CO)
c(OH-)=c(H+)+2c(H2CO3)+c(HCO)
c(Na+)>c(CO)>c(OH-)>c(HCO)>c(H+)
c(Na+)=[c(CH3COO-)+c(CH3COOH)]
分组
A.c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-)
B.c(NH)=2c(SO)
C.c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(SO)
D.c(NH)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)
硫酸铵中,n(NH)=2n(SO),溶液中因存在NH+H2O⥫⥬NH3·H2O+H+,使溶液呈酸性,又因NH水解程度很小,所以1<<2,B错误;溶液中各离子浓度从大到小顺序为c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH-),A正确;由元素质量守恒关系可得c(NH)+c(NH3·H2O)=2c(SO),C正确;由溶液中电荷守恒,可知c(NH)+c(H+)=2c(SO)+c(OH-),D正确。
碳酸氢钠为弱酸的酸式盐、碳酸氢铵为弱酸的酸式盐、碳酸铵为弱酸的铵盐,都既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应,故A正确;①③④⑤性质都不稳定,受热都容易分解,将溶液蒸干灼烧得不到对应的固体物质,②性质稳定,将溶液蒸干灼烧得到对应的固体物质,故B正确;③④相比较,④水解相互促进,c(HCO):③>④,故C错误;②⑤相比较,由于⑤水解相互促进,水解程度较大,则c(CO)的大小为②>⑤,③④相比较,④水解相互促进,c(CO)的大小为③>④,①为二元弱酸,c(CO)最小,则c(CO)的大小关系为②>⑤>③>④>①,故D正确。
③NH4Al(SO4)2三种溶液中,c(NH)由大到小的顺序为③>②>①
B.0.1 mol/L的Na2CO3溶液:c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.0.1 mol/L的CH3COOH与0.05 mol/L的NaOH 溶液等体积混合(pH<7):c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)
D.0.1 mol/L的Na2CO3与0.05 mol/L的NaHCO3溶液等体积混合:
c(Na+)=3c(CO)+3c(HCO)+3c(H2CO3)
铵根离子系数越大,溶液中c(NH)越大,②中铵根离子系数最大,则②中铵根离子浓度最大,系数相同时,水解程度越大,溶液中c(NH)越小,铝离子抑制铵根离子水解,所以c(NH)由大到小的顺序为②>③>①,A错误;任何电解质溶液中都存在质子守恒,根据质子守恒得c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),B错误;混合溶液中溶质为等物质的量浓度的醋酸和醋酸钠,混合溶液pH<7,溶液呈酸性,说明醋酸电离程度大于醋酸钠水解程度,则c(CH3COO-)>c(CH3COOH),醋酸电离程度和醋酸钠水解程度都较小,所以存在c(CH3COO-)>c(Na+)>c(CH3COOH)>c(H+)>c(OH-),C正确;溶液中存在元素质量守恒3n(Na)=5n(C),根据元素质量守恒得3c(Na+)=5c(CO)+5c(HCO)+5c(H2CO3),D错误。
A.Na2SO3溶液中存在:c(Na+)>c(SO)>c(H2SO3)>c(HSO)
B.已知NaHSO3溶液pH<7,该溶液中:c(Na+)>c(HSO)>c(H2SO3)
>c(SO)
C.当吸收液呈酸性时:c(Na+)=c(SO)+c(HSO)+c(H2SO3)
D.当吸收液呈中性时:c(Na+)=2c(SO)+c(HSO)
Na2SO3溶液呈碱性,溶液中粒子浓度关系为c(Na+)>c(SO)>
c(OH-)>c(HSO)>c(H+)>c(H2SO3),A项错误;NaHSO3溶液pH<7,则该溶液中HSO的电离程度大于水解程度,溶液中粒子浓度大小关系为c(Na+)>c(HSO)>c(H+)>c(SO)>c(OH-)>c(H2SO3),B项错误;当吸收液呈酸性时可以是NaHSO3溶液,溶液中存在元素质量守恒:c(Na+)=c(H2SO3)+c(SO)+c(HSO),也可以是NaHSO3和Na2SO3的混合溶液,则选项中的元素质量守恒关系式不再适用,C项错误;当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),溶液中存在电荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+2c(SO)+c(HSO),故c(Na+)=2c(SO)+c(HSO),D项正确。
含碳物种的浓度c总=c(H2CO3)+c(HCO)+c(CO)。H2CO3电离常数分别为Ka1=4.4×10-7、Ka2=4.4×10-11。下列说法正确的是
A.KOH吸收CO2所得到的溶液中:
c(H2CO3)>c(HCO)
B.KOH完全转化为K2CO3时,溶液中:
c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+c(H2CO3)
C.KOH溶液吸收CO2,c总=0.1 mol·L-1溶液中:c(H2CO3)>c(CO)
D.如图所示的“吸收”“转化”过程中,溶液的温度下降
KOH吸收CO2所得到的溶液,若为K2CO3溶液,则CO主要发生第一步水解,溶液中:c(H2CO3)<c(HCO),若为KHCO3溶液,则HCO发生水解的程度很小,溶液中:c(H2CO3)<c(HCO),A错误;KOH完全转化为K2CO3时,依据电荷守恒,溶液中:c(K+)+ c(H+)=c(OH-)+c(HCO)+2c(CO),依据元素质量守恒,溶液中:c(K+)=2[c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)],则c(OH-)=c(H+)+c(HCO)+2c(H2CO3),B错误;KOH溶液吸收CO2,c(KOH)=0.1 mol·L-1,c总=0.1 mol·L-1,
则溶液为KHCO3溶液,HCO的水解常数Kh==≈2.3×
10-8>Ka2=4.4×10-11,表明HCO以水解为主,所以溶液中c(H2CO3)>c(CO),C正确;如题图所示的“吸收”“转化”过程中,发生反应为CO2+2KOH===K2CO3+H2O、K2CO3+CaO+H2O===CaCO3+2KOH(若生成KHCO3或K2CO3与KHCO3的混合物,则原理相同),二式相加得:CO2+CaO===CaCO3,该反应放热,溶液的温度升高,D
错误。
下列说法不正确的是
A.0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中存在:c(OH-)=c(H+)+2c(H2SO3)+c(HSO)
B.实验2得到的溶液中存在:c(Na+)>c(HSO)+2c(SO)
C.实验3可以得出:Ka1(H2SO3)·Ka2(H2SO3)>Kw
D.实验4中反应后的溶液中存在:c(SO)+3c(SO)=c(H2SO3)
A项,Na2SO3是强碱弱酸盐,水解显碱性,溶液中存在质子守恒,
c(OH-)=c(H+)+2c(H2SO3)+c(HSO),正确;B项,0.1 mol·L-1 Na2SO3溶液中通入少量SO2,存在电荷守恒,c(Na+)+c(H+)=c(OH-)+c(HSO)+2c(SO),测得溶液pH约为8,所以c(H+)<c(OH-),所以c(Na+)>c(HSO)+2c(SO),正确;
C项,由HSO H++SO可得Ka2=,由HSO+H2O
H2SO3+OH-可得Kh1===,因为NaHSO3溶液显酸性,说明电离大于水解,所以Ka2>,即Ka1(H2SO3)
·Ka2(H2SO3)>Kw,正确;
D项,Na2SO3溶液中通入少量Cl2,会发生反应:Cl2+SO+H2O===SO+2H++2Cl-,SO+H+===HSO,即总式为3SO+Cl2+H2O===SO+2Cl-+2HSO,所以溶液为NaCl、Na2SO4、NaHSO3和Na2SO3的混合溶液,由实验3可知对于NaHSO3来说电离大于水解,所以c(SO)+3c(SO)>c(H2SO3),错误。
常温下由NH4Cl和NH3·H2O组成的混合液:根据电荷守恒可知,c(NH)+c(H+)=c(OH-)+c(Cl-);若其pH=7,c(H+)=c(OH-),则该溶液中c(NH)=c(Cl-);若pH>7,c(H+)<c(OH-),则该溶液中c(NH)>
c(Cl-)。
+2c(SO)+c(OH-)
0.1 mol/L的NaHSO3,根据电荷守恒可知,c(Na+)+c(H+)=c(HSO)+2c(SO)+c(OH-),根据元素质量守恒可知,c(HSO)+c(SO)+c(H2SO3)=c(Na+)=0.1 mol/L。
$$
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